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Increment of the strength and ductility of high-strength multi-phase steel by optimizing the characteristics of ferrite

Research Project

Project/Area Number 21K14423
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
Research InstitutionAichi Institute of Technology (2023)
Nagoya University (2021-2022)

Principal Investigator

Ogawa Toshio  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (10708910)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords鉄鋼材料 / 複相組織 / 強度-延性バランス / 再結晶 / 相変態 / 析出 / フェライト / 強度延性バランス / 初期組織
Outline of Research at the Start

複相組織鋼の強度-延性バランスや成形性といった特性の向上には、相変態の制御によりベイナイトやマルテンサイトといった「硬質相」を最適化するのが現在の主流である。一方申請者は近年、「軟質相」であるフェライトの適切な制御により、複相組織鋼の特性が向上する可能性があることを見出した。そこで本研究では、フェライトの有効活用により複相組織鋼のさらなる高強度・高延性化を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We attempted to dramatically improve the strength-ductility balance of high-strength multi-phase steel by optimizing the characteristics of ferrite. The obtained results revealed that the strength-ductility balance of dual phase steel with microstructure is composed of ferrite and martensite can be dramatically improved by making the ferrite equiaxed, refined, and hardened. We also focused on the three-dimensional morphology of ferrite, and the relationship between quantitative information on dislocation substructures and ferrite recrystallization behavior, and clarified the dominant factors that determine the characteristics of ferrite.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で対象としている複相組織鋼は、自動車用鉄鋼材料として広く用いられている。年々自動車用鉄鋼材料に対する高強度化のニーズが高まる中で、本研究では複相組織鋼のフェライトの特徴を最適化することで、飛躍的な強度-延性バランスの向上に成功した。したがって、本研究で開発した複相組織鋼は、次世代の自動車用鉄鋼材料としての実用化が期待される。また、フェライトの三次元形態、さらには転位組織の定量情報とフェライト再結晶挙動の関係にも着目し、フェライトの特徴を決定づける支配因子についても明らかにした点は、学術的にも極めて重要な意義を持つ。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the tensile properties of vanadium-added steels with different ferrite and pearlite hardness ratios2023

    • Author(s)
      Minato Kawamura, Toshio Ogawa, Fei Sun, Yoshitaka Adachi
    • Journal Title

      Journal of Materials Engineering and Performance

      Volume: - Issue: 13 Pages: 6816-6824

    • DOI

      10.1007/s11665-023-08436-w

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation-aided analysis of ferrite recrystallization behavior of pure iron with different dislocation characters2023

    • Author(s)
      Kotaro Iguchi, Toshio Ogawa, Fei Sun, Yoshitaka Adachi
    • Journal Title

      Journal of Materials Research and Technology

      Volume: 24 Pages: 6558-6566

    • DOI

      10.1016/j.jmrt.2023.04.233

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional analysis of ferrite grains recrystallized in low-carbon steel during annealing2021

    • Author(s)
      Kengo Horiuchi, Toshio Ogawa, Zhi-Lei Wang, Yoshitaka Adachi
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 14 Issue: 15 Pages: 4154-4154

    • DOI

      10.3390/ma14154154

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 初期組織の異なる低炭素鋼におけるフェライト再結晶挙動解析 (2): -二相域焼鈍中の組織形成におけるフェライト再結晶の役割-2024

    • Author(s)
      小川登志男、小勝康平、足立吉隆、段野下宙志
    • Organizer
      日本鉄鋼協会 第187回春季講演大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] フェライト相制御によるDual Phase鋼の高強度・高延性化2023

    • Author(s)
      小勝康平、陳達徳、孫飛、足立吉隆、小川登志男
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部 第33回材料フォーラムTOKAI
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 相間硬度比の異なるフェライト / パーライト鋼の引張特性評価2023

    • Author(s)
      川村南斗、孫飛、小川登志男、足立吉隆
    • Organizer
      日本鉄鋼協会 第185回春季講演大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 実験・シミュレーションの併用による純鉄の再結晶挙動における転位性格の役割解明2023

    • Author(s)
      井口航太朗、孫飛、小川登志男、足立吉隆
    • Organizer
      日本鉄鋼協会 第185回春季講演大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Characterization of recrystallization behavior in pure iron and low-carbon steel by three-dimensional microstructural analysis2022

    • Author(s)
      Toshio Ogawa, Kengo Horiuchi, Zhilei Wang, Yoshitaka Adachi
    • Organizer
      The 7th International Conference on Advanced Steels
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 転位性格を考慮した純鉄における再結晶挙動の定量解析2022

    • Author(s)
      井口航太朗、孫飛、小川登志男、足立吉隆
    • Organizer
      日本材料学会 第8回材料WEEK
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 組織形成シミュレーションの援用による純鉄の再結晶における転位性格の役割解明2022

    • Author(s)
      井口航太朗、孫飛、小川登志男、足立吉隆
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部 第32回材料フォーラムTOKAI
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄鋼材料における再結晶粒の三次元定量解析2021

    • Author(s)
      堀内健吾, 王志磊, 小川登志男, 足立吉隆
    • Organizer
      日本熱処理技術協会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 低炭素鋼板における再結晶フェライト粒の三次元構造解析2021

    • Author(s)
      堀内健吾, 王志磊, 小川登志男, 足立吉隆
    • Organizer
      日本鉄鋼協会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 析出強化フェライトを活用した複相組織鋼の相間硬度比および引張特性評価2021

    • Author(s)
      川村南斗, 王志磊, 小川登志男, 足立吉隆
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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